På jakt etter nye antibiotika i Arktis’ dyp

Antibiotikaresistens er en av de største helseutfordringene i vår tid. Mange av antibiotikaene som brukes på sykehus i dag, ble opprinnelig oppdaget i mikroorganismer fra naturen. De fleste av disse legemidlene stammer imidlertid fra en liten gruppe godt studerte bakterier. For å finne nye antibiotika må forskere lete i nye og lite utforskede miljøer.

I sitt doktorgradsarbeid har Nguyen rettet blikket mot et av de mest ekstreme og minst utforskede stedene på jorden: arktiske dyphavsvulkaner. Disse ligger flere tusen meter under havoverflaten. Her strømmer varme, mineralrike væsker ut og danner grunnlag for tette samfunn av mikroorganismer som vokser i biofilmer. Livet her er krevende, med høyt trykk, varierende temperaturer og reaktive kjemiske forbindelser. For å overleve og konkurrere produserer mikrobene en rekke kjemiske stoffer, blant annet forbindelser som kan hemme eller drepe andre mikroorganismer.

Ved å analysere DNA og RNA direkte fra disse biofilmene rekonstruerte Nguyen 1,140 mikrobielle genomer fra ni hydrotermale lokaliteter langs den arktiske midthavsryggen. Han identifiserte rundt 3,000 genklynger som fungerer som genetiske «oppskrifter» for produksjon av naturlige forbindelser. De fleste av disse genklyngene var ulike alt som tidligere er beskrevet, noe som viser at mikrober fra arktiske hydrotermale kilder representerer en rik og i stor grad uutnyttet ressurs.

Et viktig funn var det høye antallet små bioaktive molekyler kalt antimikrobielle peptider. Utvalgte antimikrobielle peptider ble fremstilt i laboratoriet og testet mot sykdomsfremkallende bakterier som Staphylococcus aureus og Escherichia coli. Flere av dem viste tydelig antibakteriell effekt, samtidig som de hadde lav toksisitet mot humane celler.

Forskningen viser at arktiske dyphavs-biofilmer kan inneholde lovende kandidater for fremtidens antibiotika, og understreker betydningen av å utforske ekstreme miljøer i kampen mot antibiotikaresistens.

Personalia

Trong Thuc Nguyen fullførte sin bachelorgrad i bioteknologi ved Vietnam National University i 2015. I 2020 tok han en mastergrad gjennom Erasmus Mundus Joint Master Programme in Marine Environment, med Universidad del País Vasco (UPV/EHU), Spania, som vertsinstitusjon. Han startet sitt doktorgradsarbeid i 2022 under veiledning av Dr. Runar Stokke og professor Ida Helene Steen. Doktorgradsarbeidet er utført ved Institutt for biovitenskap og Senter for dyphavsforskning ved Universitetet i Bergen.